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MINT Camp Nonnenwerth 2014

Vorführung zum Schnitt der Proben mit dem Kastenmikrotom, in der Mitte Rolf-Dieter Müller
Nonnenwerth, den 08.02.2014

Nach zweijähriger Pause war es im Februar wieder so weit: das Gymnasium Non- nenwerth hatte zum MINT Camp Mikroskopie auf die Insel geladen. Betreut vom Biologielehrer Herrn Schrau- temeier und durchgeführt von Rolf-Dieter Müller und Jörg Weiß war das Camp mit 15 Schülerinnen und Schü- lern "ausgebucht". Dieses Mal war die Veranstaltung erstmals auch auf der Webseite des Vereins MINT-EC [9] offiziell gemeldet, so dass wir einige Gäste von anderen Schulen aus Koblenz, Köln und Troisdorf begrüßen konnten.
Wie bei den vorangegangenen Camps war das Thema die Präparation von pflanzlichen Geweben für die Betrachtung unter dem Durchlicht-Mikroskop. Dies beinhaltete alle Arbeitsschritte von der Probenahme über den Schnitt der Proben, deren Fixierung und Färbung sowie das abschließende Eindecken zum Dauerpräparat mit Euparal.
Gearbeitet haben wir mit dem gemeinen Efeu (Hedera helix), der als immergrüne Pflanze auch im Winter frisch zur Verfügung steht. Dabei wurden alle Pflanzenteile von der Wurzel über den juvenilen und adulten Spross bis zu Blattstiel und Blatt nach Anleitung von den Teilnehmern in schöne Dauer- präparate überführt, die für den Schulunterricht genutzt werden können. Besonders hilfreich waren dabei Rolf-Dieter Müllers Erfahrung mit dem Kastenmikrotom der Firma Haga ([1], [2]), das sich oft an Schulen findet, sowie die von ihm entwickelte W3Asim II Färbung ([3],[4]), die gerade auch im Schulischen Umfeld sehr differenziert gefärbte Präparate in einem einfachen Färbegang erlaubt.
Impressionen vom Camp
  • Warten aufs Übersetzen: die MKB Referenten an der Fähre auf die Insel Nonnenwerth
  • Vorbereitungen
  • Vorbereitungen
  • Die Schülergruppen arbeiten selbständig - aber bei Bedarf ist Unterstützung nicht fern.
  • Tipps helfen weiter
  • Schneiden am Kastenmikrotom
  • Die ersten Schnitte werden mit der Lupe geprüft, dürfen aber nicht austrocknen
  • Gemeinsam geht die Präparation leicht von der Hand
  • Mit Konzentration bei der Sache
  • Schneiden mit Handzylindermikrotom und SHK-Klingenhalter
  • Schneiden mit Handzylindermikrotom und SHK-Klingenhalter
  • Bei Fragen ist immer ein Ansprechpartner zur Stelle
  • Blick in den Kurssaal - es haben sich Arbeitsgruppen gebildet
  • Blick in den Kurssaal - es haben sich Arbeitsgruppen gebildet
  • Das Ergebnis des ersten Arbeitsgangs: die fixierten Schnitte aus den Arbeitsgruppen an den Mikrotomen liegen zur Verteilung bereit. So konnte jeder Präparate von allen Proben machen.
  • Gemeinsames Färben in einer Arbeitsgruppe
  • Gemeinsames Färben in einer Arbeitsgruppe
  • Gemeinsames Färben in einer Arbeitsgruppe
  • Eindecken der gefärbten Schnitte
  • Eindecken der gefärbten Schnitte
  • Fertige Präparate warten auf den Trockenofen
  • Nein, die Bilder sind überhaupt nicht gestellt ... ;-)
  • Beim Warten auf die Färbung entstanden: das Camp-Maskottchen 'Minti'
Der Ablauf folgte dem bewährten Schema: nach der Begrüßung der Nonnenwerther und Gäste durch Herrn Schrautemeier aus dem Fachbereich Biologie des Gymnasiums Nonnenwerth übernahmen die beiden MKB Referenten Rolf-Dieter Müller und Jörg Weiß zunächst mit einer kurzen Einführung zum Ziel des Workshops und zum Gemeinen Efeu als Probepflanze. Anschließend ging es zum Sammeln der benötigten Proben hinaus aufs Schulgelände.
Es folgte der Schnitt in Theorie und Praxis, wobei nach entsprechender Einweisung jeder Teilnehmer die Möglichkeit hatte, eigene Schnitte am Kastenmikrotom oder Zylindermikrotom zu machen. Für die Querschnitte durch die Blattspreite haben wir dabei auf dem Zylindermikrotom auf die bewährte "Möhrenmethode" [5] zurück gegriffen. Anschließend folgte die Färbung, die von allen Teilnehmern nach einer Erläuterung der anzuwendenden Techniken in selbst gebildeten Teams schrittweise anhand der zur Verfügung gestellten Arbeitsblätter gemacht wurde.
Nach der Mittagspause in der Schulkantine ging es dann ans Entwässern und Eindecken der Präparate mit dem Kunstharz Euparal. Auch hier wieder in der Kombination theoretische Erläuterung und praktische Arbeit unter Anleitung der Referenten.
Rolf-Dieter Müller konnte an seinem mitgebrachten Mikroskop auch die Eigenfluoreszenz des Chlorophylls in den Zellen der frischen Schnitte zeige. Zur Anregung diente dabei eine blaue LED.
Die Ergebnisse der gemeinsamen Arbeit können sich sehen lassen:
Einige Aufnahmen, die mit einer Kompaktkamera freihand durch das Okular unterschiedlicher Mikroskope gemacht wurden
  • Leitbündel in der Mittelrippe eines Blattes
  • Ein wenig beschnitten, normalisiert, verkleinert und nachgeschärft eine mehr als ordentliche Aufnahme.
  • Primärfluoreszenz am Querschnitt der Blattspreite
  • Hier ist es etwas schwierige, da die Kamera mit dem Autofokus wohl etwas Probleme hatte, aber auch diese Aufnahme ist letztendlich gut zu gebrauchen.
Die Bilder sind während des Camps entstanden, dabei zeigt die scharfen Abbildung der Okularfeldblende, dass die Kamera korrekt positioniert war. Leider wird der Chip der Kamera nur zum Teil genutzt. Oft lassen sich auch mit Handy-Kameras erstaunlich gute Aufnahmen am Mikroskop machen, eine ruhige Hand ist allerdings Voraussetzung. Ein wenig Nachbearbeitung holt noch mehr aus den Bildern heraus.
Mikroskopische Aufnahmen von den Präparaten
  • Der Gemeine Efeu (Hedera helix) in der Illustration (Prof. Dr. Otto Wilhelm Thomé; Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz; 1885; Gera; www.biolib.de)
  • Makroaufnahme vom juvenilen Spross in W3Asim II Färbung
  • Querschnitt durch den juvenilen Spross, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 50x
  • Ungefärbter Querschnitt durch den juvenilen Spross, im Rindenparenchym sind die grünen Chloroplasten erkennbar. Vergrößerung 100x
  • Der gleiche Ausschnitt wie im Bild zuvor, jedoch gefärbt mit W3Asim II
  • Und nun mit Beschriftung
  • Rindenparenchym, Sklerenchym und Phloem im Querschnitt des ungefärbten Sprosses, Vergrößerung 200x.
  • Der gleiche Ausschnitt wie im Bild zuvor, jedoch gefärbt mit W3Asim II
  • Xylem, primäres Xylem und Mark im Querschnitt des ungefärbten Sprosses, Vergrößerung 200x.
  • Der gleiche Ausschnitt wie im Bild zuvor, jedoch gefärbt mit W3Asim II
  • Makroaufnahme vom adulten Spross in W3Asim II Färbung
  • Querschnitt durch den adulten Spross, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 50x
  • Makroaufnahme von der Wurzel in W3Asim II Färbung
  • Querschnitt durch die Wurzel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 100x
  • Schnittführung bei der verletzten Wurzel
  • Makroaufnahme von der verletzten Wurzel in W3Asim II Färbung
  • Verwachsung an der verletzten Wurzel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 100x
  • Verwachsung an der verletzten Wurzel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 100x
  • Eine ähnliche Stelle wie beim Bild zuvor, jedoch mit Beschriftung
  • Im Zentrum des Wurzelquerschnitts, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 200x
  • An der verletzten Stelle liegt das Xylem offen. Die dunkle Färbung am Außenrand deutet auf einen Abbau des Gewebes hin. Färbung W3Asim II, Vergrößerung 50x
  • Die verletzte Stelle aus der Nähe betrachtet, deutlich ist der Übergang zwischen gesundem und bereits zersetzten Gewebe zu erkennen. Färbung W3Asim II, Vergrößerung 200x
  • Hier zeigen sich Hyphen und Konidien eiens Pilzes, der das ungeschützte Gewebe befallen hat. Färbung W3Asim II, Vergrößerung 400x
  • Und nun mit Beschriftung
  • Makroaufnahme vom Blattstiel in W3Asim II Färbung
  • Querschnitt vom Blattstiel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 50x
  • Etwas näher heran: eines der kreisförmig angeordneten Leitbündel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 100x
  • Etwas näher heran: eines der kreisförmig angeordneten Leitbündel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 200x
  • Ein Sekretgang im Blattstiel, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 400x
  • Phloem und Xylem eines der Leitbündel im Blattstiel, dazwischen liegt ein Cambium, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 400x
  • Hier das Leitgewebe im Blattstiel eines Blattes von einem juvenilen Spross, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 200x
  • Mittelrippe vom juvenilen Blatt im Querschnitt, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 100x
  • Das gleiche Bild wie zuvor, jedoch mit Beschriftung und Maßstab
  • Leitbündel vom juvenilen Blatt im Querschnitt, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 200x
  • Das gleiche Bild wie zuvor, jedoch mit Beschriftung und Maßstab
  • Blattspreit vom juvenilen Blatt im Querschnitt, Färbung W3Asim II, Vergrößerung 200x
  • Das gleiche Bild wie zuvor, jedoch mit Beschriftung und Maßstab
  • Drei unterschiedlich orientierte Stoma an der Blattunterseite des juvenilen Blattes im Querschnitt (von links nach rechts: quer, schräg und längs angeschitten) , Färbung W3Asim II, Vergrößerung 400x
  • Das gleiche Bild wie zuvor, jedoch mit Beschriftung und Maßstab
Informationen zu den in den beschrifteten Bildern verwendeten Kürzeln finden Sie hier.
Wir danken den Schülerinnen und Schülern sowie dem LK Leiter Bernhard Schrautemeier für den interessanten Tag auf der Insel!
Nachtrag vom 01.05.2014:
Seit Anfang April ist auf der Webseite des Gymnasiums Nonnenwerth ein Artikel von Kira Michels und Anna Otten (MSS 11) zu unserem MINT CAMP online, auf den wir hier gerne verlinken:
Das MINT Camp auf den Seiten des Gymnasiums Nonnenwerth

Literatur und Links

Die verlinkten Anleitungen - insbesondere [1] bis [5] - erlauben die Planung und Durchführung eigener Veranstaltungen im oben geschilderten Stil. Wenn Sie Fragen haben, sprechen Sie uns gerne an: 
info(at)mikroskopie-bonn.de


[ 1]   
Schnelle Pflanzenschnitte mit dem Haga Allmikro-Rasierklingenmikrotom
        Artikel auf der Webseite des MKB
        Rolf-Dieter Müller, MKB, 2011

[ 2]   Schnelle Pflanzenschnitte mit dem Haga Allmikro-Rasierklingenmikrotom
        Artikel als PDF-Datei zum Herunterladen
        
Rolf-Dieter Müller, MKB, 2011

[ 3]   Wacker für alle
          Artikel zur W3Asim II - Färbung auf der Webseite des MKB
        Rolf-Dieter Müller, MKB, 2011

[ 4]   Wacker für alle                  
        Artikel zur W3Asim II - Färbung als PDF-Datei zum Herunterladen         
        Rolf-Dieter Müller, MKB, 2011

[ 5]   Botanische Schnitte mit der Möhrenmethode
        Artikel auf der Webseite des MKB
        Jörg Weiß, 2011

[ 6]
   Mikroskopisch-Botanisches Praktikum
        Gerhard Wanner
        Thieme, 2004
      
[ 7]   Pflanzenanatomisches Praktikum I
        W. Braune, A. Leman, H. Taubert
        Spektrum, 2007

[ 8]   Farbatlas Pflanzenanatomie
       Bryan G. Bowes
       Parey, 2001

[ 9]   Portal MINT-EC
        Verein mathematisch-naturwissenschaftlicher Excellence-Center
        an Schulen e.V.
        MINT-EC

[10]
  Portal der MINT Initiativen Deutschland
        Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften & Technik
        MINT Initiative
Text:
Jörg Weiß
Bilder:
Rolf-Dieter Müller
Bernhard Schrautemeier
Jörg Weiß
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Bild des Monats

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Primäres Xylem und Markparenchym aus dem Spross der Gewöhnlichen Jungfernrebe. Ungefärbtes Präparat, Aufnahme von Jörg Weiß.
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Oktober 2011
Glockentierchen (Vorticellidae) im differenziellen Interferenzkontrast. Aufnahme von Frank Fox.
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September 2011
Die Radiolarie Hexacontium papillosum aus einem Präparat von Albert Elger. Aufnahme von Päule Heck.
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August 2011
Querschnitt durch den Spross des Gartenbambus (Fargesia murieliae). Vergrößerung 100x, Färbung W3Asim II. Aufnahme Jörg Weiß mit Leica C-Plan 10x an Leica DME. Kamera Canon PS A520.
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Micrasterias rotata aus einer Wasserprobe von der Wuppertalsperre. Aufnahme Holger Adelmann mit der Moticam 2300 am Leitz Orthoplan mit 40er Plan Fluotar und DIC.
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Bild 1
Angeschliffene Foraminifere aus einem Hydrobienkalk des Untermiozän. Fundort Dexheim bei Mainz. Präparation Fa. Krantz, Aufnahme Prof. Holger Adelmann.
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Juni 2011
Bild 2
Kopf mit Mundwerkzeugen und vorderes Körperdrittel einer nicht näher bestimmten Zuckmückenlarve (Chironomus sp.). Präparation und Aufnahme von Frank Fox.
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Mai 2011
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Präparat von Jörg Weiß, Aufnahme von Joachim Schwanbeck.
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April 2011
Eidechsenschwanz (Houttuynia cordata), Abdruck von der Blattunterseite, erstellt mit UHU Hart. Hellfeld.
Vergrößerung 200x, Länge des Bildausschnitts im Objekt ca. 0,5 mm. Aufnahme und Präparation von Jörg Weiß.
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März 2011
Auskristallisierte Mineralstoffe aus flüssigem Kunstdünger. Zeiss Jenamed mit Planapochromat 12,4x CF250, polarisiert mit Lambda-Platte, Einzelaufnahme mit Vollformat-Kamera Canon 5D Mark II.  Aufnahme und Präparation von Frank Fox.
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Februar 2011
Nadelquerschnitt der Schlangenhaut-Kiefer (Pinus heldreichii). Aufnahme und Präparation von Rolf-Dieter Müller, Stitch aus ca. 70 Einzelbilder. Schnittdicke 25 µm, Färbung Wacker W3A (Acridinrot, Acriflavin, Astrablau).
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Januar 2011
Achtung, großes Bild!
Eidechsenschwanz (Houttuynia cordata), Leitbündel. Aufnahme von Prof. Holger Adelmann, Präparat von Jörg Weiß.
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Dezember 2010
Metapelit, Dicke ca. 25 µm, Präparation durch Willi Tschudin, Aufnahme von Dr. Horst Wörmann.
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November 2010
Simocephalus vetulus (Anomopoda), der Plattkopf- Wasserfloh. Aufnahme von Päule Heck.
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